Що таке новий твердотільний акумулятор?

Вчені створили новий твердотільний акумулятор на основі натрію, який не горить, працює понад 5000 годин і зберігає 91% ємності після 1000 циклів перезарядки. Ця технологія може стати безпечною і дешевою альтернативою літій-іонним батареям.

Чому натрієві акумулятори є перспективними?

Натрієві акумулятори вважаються перспективною заміною літієвим завдяки доступності та дешевизні натрію. Однак їхньому впровадженню заважала проблема безпеки: під час роботи в них утворюються гострі металеві нарости, які часто спричиняють коротке замикання і загоряння. Нова розробка виправляє цей нюанс, пише Interesting Engineering.

Який секрет нового електроліту?

Дослідники з Університету Квінсленда показали новий твердий електроліт. Це найважливіший компонент батарей, що являє собою середовище, по якому рухаються іони. Замість горючої рідини вони використовували спеціальний фторований полімер — твердий, схожий на пластик матеріал, який не горить і пригнічує ріст дендритів.

Особлива внутрішня структура цього матеріалу допомагає усувати дефекти, що порушують цілісність АКБ. Експерти надали йому так звану об’ємно-центровану кубічну решітку. Вона містить мікроскопічні тунелі, якими іони натрію можуть рухатися так само швидко й ефективно, як іони літію в традиційних батареях.

Які перспективи відкриття?

Результати тестів вражають. Батарея з новим електролітом пропрацювала понад 5000 годин за температури 80°C і зберегла 91% своєї ємності після 1000 циклів. Така довговічність робить її ідеальним кандидатом для використання в стаціонарних системах зберігання енергії, наприклад, на сонячних або вітряних електростанціях. Наступний крок — домогтися таких самих результатів за кімнатної температури. Якщо це вдасться, технологія може кардинально змінити ринок зберігання енергії, виступивши як безпечний, стабільний і доступний аналог літій-іонних акумуляторів.

Раніше повідомлялося, як інша нова батарея замінить літій-іонні батареї. Німецькі вчені створили новий матеріал, що усуває проблему літій-сірчаних (Li-S) акумуляторів — швидку деградацію. З нею на ринок зможуть вийти батареї, які дешевші, екологічніші та довговічніші за літій-іонні.

Компанія Deep Fission Nuclear оголосила про намір витратити 30 млн доларів на будівництво ядерного реактора, який буде розташований глибоко під землею. Цей реактор зможе забезпечувати електроенергією за ціною близько 5-7 центів за кВт*год.

Де буде розміщений ядерний мікрореактор?

Ядерний мікрореактор буде розміщений у спеціальній свердловині, глибина якої становитиме 1 милю, або 1,6 км. Проєкт планують завершити в липні 2026 року. У компанії зазначили, що пілотну установку можна побудувати приблизно за 6 місяців. Якщо технологію буде комерціалізовано, вона зможе забезпечувати електроенергією за вказаною ціною.

Які переваги має підземний реактор?

Діаметр свердловини становитиме 76 см, а глибина — 1,6 км. Пробурять її у твердій породі в геологічно стабільному районі, а потім ядерний реактор спустять на тросі. Це дозволить забезпечити безпеку установки та знизити собівартість ядерної енергії.

Будівництво атомних станцій зазвичай обходиться дуже дорого — у мільярди доларів. Однак, розміщення реактора глибоко під землею дозволяє значно скоротити витрати на будівництво та спростити конструкцію, що призводить до зниження витрат на 80%.

Потужність підземного модульного реактора Deep Fission Nuclear сягає 15 МВт. Він працює на низькозбагаченому урані (НЗУ) за температури 315 °C. Дно свердловини заповнять водою, проведуть два трубопроводи для транспортування води вниз і гарячої нерадіоактивної пари вгору, яку використовуватимуть для роботи турбіни, що виробляє електроенергію.

Тиск води і навколишніх порід у реакторі досягає 160 атм без необхідності використання спеціального обладнання. Уся установка займе площу від 1012 до 2023 кв. м. Розміщення реактора глибоко під землею унеможливлює необхідність у захисній оболонці, а безпека забезпечується самим його місцем розташування.

Якщо реактор вийде з ладу і його неможливо буде підняти на верх, свердловину засиплють щебенем і заллють бетоном. На такій глибині ймовірність забруднення ґрунтових вод виключена, і, всупереч поширеній думці, уран не просочується на великі глибини через тверді породи навіть за мільйони років.

Раніше повідомлялося, що скоро буде створено ядерний реактор, здатний конкурувати з КНР і РФ. Технологія Fusion показала багатообіцяючі результати, забезпечуючи чистий приріст енергії за останні кілька років.

Звичайний багатоквартирний будинок 1970-х років у Канаді отримав визнання найекологічнішої будівлі у світі та потрапив до Книги рекордів Гіннесса. Секрет успіху полягає в унікальному фасаді, який одночасно виконує функцію сонячної електростанції та витвору мистецтва.

Замість того, щоб зносити стару будівлю, будівельники вирішили її модернізувати. Вони об’єдналися з виробником сонячних панелей Mitrex та художником з індіанського племені крі під псевдонімом Cardinal, щоб створити фасад, що не лише виробляє енергію, але й має культурний сенс.

Які елементи прикрашають фасад?

Фасад будівлі прикрашає 26-метровий мурал під назвою “Земля, яку ми ділимо”. На ньому зображено 12 тварин китайського зодіаку в гармонії з 7 священними тваринами з навчань племені крі. Це символізує єдність різних культур і повагу до природи.

Які переваги має новий фасад?

Цей мурал є одночасно великою сонячною панеллю. Інтегровані у фасад фотоелементи скорочуватимуть викиди вуглецю на 150 тонн на рік і заощаджуватимуть жителям та власникам будівлі близько $80 000 щорічно. “Цей проєкт — сміливий погляд на майбутнє стійкої архітектури”, — заявив Даніал Хадізаде, генеральний директор Mitrex.

Цей приклад доводить, що реновація старих будівель може бути не лише екологічною, але й красивою. Поєднання історії, мистецтва та сучасних технологій — це модель, яку, на думку експертів, мають переймати міста по всьому світу.

Раніше повідомлялося, що вчені з’ясували, як краще встановлювати сонячні панелі. Дослідники з Індії розрахували, як оптимально розмістити сонячні панелі на даху будівлі, щоб добувати більше електроенергії.

Дослідники показали незвичайний матеріал, який з рекордною ефективністю перетворює викидне тепло від автомобілів і заводів на чисту електрику. Розробка дає змогу вловлювати енергію, яка раніше просто йшла в атмосферу.

Технологія, створена експертами Квінслендського технологічного університету, демонструє в тестах 13% ефективності перетворення тепла на електрику. На перший погляд, це небагато, але для термоелектричних матеріалів це абсолютний рекорд, пише Interesting Engineering.

Яка основа нового матеріалу?

В основі речовини лежить сполука зі срібла, міді та телуриду. Прорив став можливий завдяки додаванню в нього марганцю. Ця невелика зміна кардинально поліпшила електронну структуру матеріалу, давши йому змогу ефективніше перетворювати тепло і одночасно запобігаючи його витоку.

“Щодня величезна кількість тепла від автомобілів, заводів і електростанцій просто зникає в повітрі. Цей матеріал дає нам спосіб вловити частину цих втрат і перетворити їх на чисту енергію”, — заявив професор Чжі-Ган Чен.

Чому це важливо для енергетики?

Головна перевага цього термоелектричного матеріалу — його практичність. На відміну від багатьох інших сполук подібного типу, він не містить токсичних елементів, стабільний сам по собі і не вимагає складного виробництва. Тобто для масового застосування в реальному світі такий варіант виглядає багатообіцяюче.

Зокрема, технологію можуть застосувати для створення генераторів, які вироблятимуть електрику від тепла двигунів автомобілів, промислових печей або навіть систем опалення. Крім того, отримавши додаткову енергію начебто “з нічого”, можна також знизити теплове забруднення довкілля.

Раніше повідомлялося про несподіваний метод в енергетиці — “зелений” водень на сонячній енергії без води. Китайські вчені придумали установку на сонячній енергії, яка може виробляти зелений водень безпосередньо з вологи в повітрі. Зазвичай для цього потрібно багато очищеної води, але тут вона взагалі не знадобиться.